用于车辆空调系统的多层软管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于在车辆空调系统中输送制冷剂的多层软管。
【背景技术】
[0002] 在车辆空调系统中，1，1，1，2-四氟乙烷，也称为R-134a，是目前使用的制冷剂。
[0003] 温室气体减排的最新标准导致对具有较低环境影响的溶液的持续寻找。具体地， 往往根据"全球变暖潜能值"，也称为GWP，测量所述环境影响。
[0004] 因此，在车辆空调系统中，提议用具有低得多的GWP的新溶液取代制冷剂R134,所 述GWP如例如HF0-1234yf或2, 3, 3, 3-四氟丙烯或四氟丙烯的更通常的多种异构体，一般 定性和指定为四氟丙稀。
[0005] 可替代地，例如，已经提议使用1，3, 3, 3-四氟丙烯，也称为HF0_1234ze。
[0006] 确切地，HF0_1234yf的化学式是以下：
[0008] HF0-1234yf的GWP比R-134a低335倍，因此，用所述制冷剂取代R134a在环保方 面是非常有利的。
[0009] 通常与用于压缩机的油（称为PAG油，聚烷二醇的缩写）组合使用制冷剂，该油用 于润滑空调系统，以及具体地润滑压缩机。
[0010] 车辆空调系统中使用的软管通常制造为多层，以执行不同的功能，如例如，耐化学 侵蚀、阻挡制冷剂的渗透、机械耐性和具体地耐高压。
[0011] 四氟丙烯的使用，以及具体地它们与PAG油一起的使用引起对材料的较大化学腐 蚀，该材料形成用于在空调系统中输送所述流体的软管。
[0012] 此外，在空调系统中，往往存在最大百分比的水，除了制冷剂和PAG油之外，水在 高温老化测试中使材料的耐性特别困难。
[0013] 因此，正在寻找新材料和新材料组合，以形成用于提供新制冷剂的最佳结果的软 管的相对层。
【发明内容】
[0014] 因此，本发明的第一目的是得到用于车辆空调系统的多层软管，其也可以经受所 有PAG油的化学腐蚀并且具有最佳的阻挡性质、可廉价生产、具有最佳的耐低温和耐高温 性并且可以经受所述空调系统的非常高的操作压力。
[0015] 本发明的第二目的是生产包含以下的车辆空调系统：作为制冷剂的四氟丙烯的至 少一种异构体和用于输送四氟乙烯的至少一个多层软管，其中，该软管也经受PAG油的化 学腐蚀并且具有最佳的阻挡性质、而且可廉价生产并且具有最佳的耐低温和耐高温性以及 经受所述空调系统的非常高的操作压力。
[0016] 根据本发明，通过权利要求1所要求保护的多层软管实现了所述目的。
【附图说明】
[0017] 为了更好地理解本发明，现在参考附图另外描述本发明，其示出：
[0018]-图1示出了车辆空调系统的示意图；
[0019]-图2示出了用于输送制冷剂的透视图（立体图，perspectiveview);
[0020]-图3示出了根据本发明的多层软管的部分和示意透视图；
[0021]-图4是示出用作根据本发明的软管的内层材料的热老化测试的表。
【具体实施方式】
[0022] 在本发明的上下文中，"PPA"表示半芳香族聚酰胺或聚邻苯二甲酰胺或高性能聚 酰胺，其包含以下一般重复单元：
[0024] 在ASTM D5336中也描述了本发明的PPA。
[0025] 例如，PPA的实例有利地具有以下重复单元：
[0027] PPA 的实例在商标 Amodel、Grivory、Ultramid T、VESTAMID HTplus 和 Zytel (r) HTN、Rilsan HT 和 Radipol XT 下出售。
[0028] 由于它们相当大的环保益处，使用植物来源的PPA以及因此的可循环材料是特别 有利的，如例如其中聚酰胺部分具有10或12个CH 2链的PPA。
[0029] 在图1中，数字1表示整体的空调系统，其包括冷凝器2、干燥罐3、膨胀系统4、蒸 发器5和压缩机6。在图1中通过点划线识别低压段BP。连续线表示高压段AP，基本可在 压缩机6和膨胀系统4之间识别。图1中表示的空调系统的组件通过至少一个软管8连接， 该软管的一个实例在图2中示出。
[0030] 根据本发明的空调系统将四氟丙烯的至少一种异构体用作制冷剂，为简化起见指 定为"四氟丙烯"。
[0031] 空调系统包括至少一个用于输送四氟丙烯的软管7,所述软管7包括至少一个包 含PPA的内层8。有利地，内层8包含按重量计超过50%的PPA，甚至更有利地，内层8包含 按重量计超过80%的PPA。在一个甚至更有利的实施方式中，内层8全部由PPA制成。
[0032] 证明Arkema的Rilsan HT和Radipol XT作为PPA是特别有利的。
[0033] 弹性体化（61&81:〇11161^86(1)??4，即优选地添加5%至30%范围内的量的弹性体的 PPA，特别耐受一些PAG的化学腐蚀。
[0034] 根据本发明，软管7另外包括至少一个包含第一弹性体材料的第二层9。有利地， 第一弹性体材料包含主弹性体，即以按重量计超过50%存在的弹性体，选自由以下组成的 组的弹性体：天然橡胶、聚氯丁二烯、丙烯腈-丁二烯（NBR)和相关的氢化弹性体（已知为 用不饱和羧酸酯接枝的氢化丙烯腈-丁二烯（HNBR)或氢化丙烯腈-丁二烯锌盐）、聚异戊 二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-a -烯烃弹性体、EPDM、聚氨酯、氟弹性体、乙烯-丙烯酸 弹性体（AEM)、溴丁基、氯磺化的聚乙烯（CSM)或烷基-氯磺酸酯、氯化聚乙烯、环氧化天然 橡胶、SBR、羧酸化NBR、羧酸化HNBR、ACM和这些化合物的混合物。
[0035] 包含作为第一弹性体材料的乙烯_a_烯烃类弹性体的第二层9是特别优选的，以 及具体地，包含EPDM的第二层9甚至是更优选的。
[0036]例如，使用的 EPDM 可以选自 Dow Nordel 3720、Dow Nordel 4520 或 Versalis Dutral 4038〇
[0037] 证明包括含EPDM与溴丁基的混合物的树脂的层是特别有利的。
[0038] 有利地，EPDM以50至100phr范围内的量存在于第二层9中，以及溴丁基以0至 50phr范围内的量存在。
[0039] 例如，可以将溴丁基X2Lanxess用作溴丁基。
[0040] 可替代地或与溴丁基组合，还有利的是使用还包含CSM的混合物，具体地，添加0 至 50phr〇
[0041]例如，可以将 CSM Tosoh 530、CSM Tosoh 830、CSM HaiIon 3570 和 CM Tyrin 3630 用作CSM。
[0042] CSM具有增加老化稳定性的优势，并且还示出作为层之间的粘附促进剂的最佳结 果。
[0043] 应当清楚的是除了构成第二层9的弹性体材料之外，它还可以进一步包含添加 剂。
[0044] 例如，有利地，可以以1至30phr范围内的量添加马来酸化的聚丁二烯。
[0045] 可替代地，还可以添加由具有乙烯基基团的二烯聚合物组成的其他助剂。
[0046] 作为另外的添加剂，有利的是添加羟甲基的树脂供体，特别有利的是以0.5至 20phr范围内的量添加。此外，还有利的是添加间苯二酚甲醛类组合物，更有利地是以0. 5 至20phr范围内的量添加。
[0047] 应清楚的是，第一弹性体材料还可以包含另外的组分，如炭黑或增塑剂，有利地以 5至150phr范围内的量添加炭黑，有利地以5至150phr范围内的量添加增塑剂。例如，可 以将石蜡油用作增塑剂。
[0048] 此外，包含第一弹性体材料的第二层9还包含硫化剂，如例如过氧化合物，有利地 以1至15phr范围内的量添加。例如，可以将二枯基过氧化物用作硫化剂。
[0049]包含PPA的内层8和包含弹性体材料的第二层9之间的粘附也可以受益于通过浸 入、喷雾、喷涂的方式或通过表面等离子处理的方式在层表面上施加的适当粘附体系的使 用。
[0050] 应当注意的是，根据本发明，不能将粘附剂视为层，而仅视为适用于促进两层之间 的粘附的材料。
[0051] 例如，可以有利地将作为HPCU、ChemlokK和(：1划11〇8#出售的产品用作粘附 剂。具体地，已经证明 Chelok 205、207、6253、6254或〇^111〇811211、411、256是特别有利的。
[0052] 在包含第一弹性体材料的第二层9上和因此外侧上，设置有增强材料10,其优选 地包含具有高耐热性和耐机械性的纱线（yarn)，以在与四氟丙烯使用期间，有效地经受空 调系统经历的高压。所述增强材料10也称为增强纱线10。优选地将纺织物或针织物用作 增强材料，其包括具有高耐热性和耐机械性的纱线。
[0053] 作为具有高耐热性和耐机械性的纱线，包